重庆页岩多孔砖木屑对烧结页岩多孔砖研究
来源:    发布时间: 2017-11-02 15:34   851 次浏览   大小:  16px  14px  12px
    生物质木屑是植物通过光合作用生成的有机物。由于它具有来源广泛、可再生和环境友好等优点,因此越来越受到人们的广泛关注。生物质作为燃料技术,具有成本低、投资少、见效快的特点,成为我国利用生物质木屑燃料的主要
    生物质木屑是植物通过光合作用生成的有机物。由于它具有来源广泛、可再生和环境友好等优点,因此越来越受到人们的广泛关注。生物质作为燃料技术,具有成本低、投资少、见效快的特点,成为我国利用生物质木屑燃料的主要技术之一。本文研究的生物质为木屑。我国的生物质能非常丰富,农林业废弃物数量也很大,林业废弃物每年大约为3 700万立方米,等同于2 000万吨标煤,在我国每年废弃的资源约为15亿吨,因此废弃资源的利用越来越受到人们的关注和认可[1,2]。
    木屑作为烧结页岩多孔砖的一种有机材料,在烧结温度下燃烧时,分解过程中产生无害气体、可以提高砖的热值,从而提高页岩砖的可燃性、燃烧速率,产生大量微小气孔。木屑取自各种农作物的副产品或者废弃物,在高温下生物质材料中的纤维和其他有机物燃烧产生一定的能量并形成气孔,影响其物理性能。在研究木屑烧结页岩砖的研发和力学性能时做了大量的研究和理论基础[3—6]。本文研究通过添加不同掺量和颗粒级配的木屑烧结成一种新型的轻质烧结页岩砖材料。
    1 重庆页岩多孔砖原材料和试验方法
    1.1 原材料
    1.1.1 页岩
    选用页岩来自广西柳州市砖厂,取自于柳州市平和村附近,可塑性指数为9.2左右,含水率为10%左右,烧成温度为1 050 ℃,经干燥后置于球磨机破碎磨细成粉末状,其粒径成分包括 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO ,经过80目筛分1。
    2.1.2 木屑
    木屑样品取自柳州市木材厂,是多种木材锯屑的混合物,木屑主要经过清洗、干燥、磨碎、筛分的过程,利用电热恒温箱中进行烘干直至质量不变,以去除表面附着的颗粒和水溶性物质,最后在60 ℃下烘干一夜,按照试件通过机械粉碎,筛分成不同粒径(1.5~2.0 mm,0.5~1.0 mm,0.12~0.5 mm)。
    烧结页岩砖的烧结程序在实验室完成,具体步骤如图1,采用的设备为武汉试验电炉有限公司生产,如图2,将页岩作为主料,木屑、煤矸石分别倒入搅拌机中,木屑掺量分别为0、10%、15%、20%,加适量水均匀混匀,搅拌后将混合料放到试模中,如图3,然后将坯体阴干后脱模,放入高温电炉中进行焙烧,分为四个阶段:①干燥阶段,此阶段为温度范围为400 ℃左右,主要是蒸发砖坯表面的自由水、吸附水、结晶水。②加热阶段,此阶段温度范围为400 ℃至900 ℃之间,发生分解反应,同时木屑有机质达到燃点,开始燃烧分解,形成了微小的气孔。③烧成阶段,此阶段温度范围为900 ℃至1 050 ℃,由于铁离子的变价,导致在烧结过程中砖的颜色由灰色逐渐向红褐色转变。④冷却阶段,为了防止降温过快导致的断口裂缝,将降温速度调为100 ℃/h,烧结成型尺寸为240 mm×115 mm×90 mm轻质页岩矩形多孔砖,分为3排,如图4,考虑到由于木屑的加入,消耗的空气增多,因此在焙烧过程中增加空气的供应量。http://www.cqhsjcgs.com/